深时全球海平面变化重建方法的回顾与展望

发布时间：2021-11-05 22:32

　　全球海平面变化对古地理、古生物、古气候演化以及能源矿产分布具有重要的控制作用。然而,目前学界对深时海平面变化的驱动机制尚不清楚,部分归因于缺乏高精度全球海平面变化的恢复。文章回顾了全球海平面变化研究的起始与发展过程,归纳出五种类型的深时海平面变化重建方法和技术,即地层学、沉积学、洋盆动力学、同位素地球化学方法和大数据技术。并总结了上述研究方法的原理、优势和不足,并以白垩纪全球海平面重建为实例,讨论了当前深时全球海平面重建的难点和争议点,并对未来深时全球海平面变化重建进行了展望。 

【文章来源】：高校地质学报. 2020,26(04)北大核心CSCD

【文章页数】：16 页

【部分图文】：

不同方法恢复的白垩纪全球海平面变化曲线和海平面变化最大幅度对比（其中地质年代参考Gradstein等，2012)

全球海平面变化将直接影响大陆被海水淹没面积的变化，因此可以根据全球陆地海泛面积的变化来近似代表全球海平面，但这只是定性表示全球海平面的相对变化。定量恢复全球海平面变化，需要知道陆地的地形测高曲线。大陆的地形测高曲线反映了地形高度和该高度占大陆总面积百分比的关系（图7b）。假定地质历史时期大陆的地形测高曲线保持一致，据此可以定量恢复全球海平面变化。其方法如下（Algeo and Seslavinsky,1995):(1）根据前人恢复的古地理图或者古滨线位置计算出全球各大陆在T时代被海水覆盖面积（图7a);

该方法对地质历史时期的大陆地形的假设前提存在问题，因为很难保证大陆地形在地质历史时期保持不变。例如白垩纪地形和当今地形存在显著差异，94 Ma时期，大陆地形比现在要平缓，而且陆地海拔普遍低于500 m(Hay et al.,2019）。Bond(1979）的研究结果表明，由于不同的大陆在不同的时期经历不同强度的构造运动，因此不同大陆恢复的海平面变化幅度不同。因此直接利用全球海泛面积计算的结果必然包含构造的信息。其次，大陆海泛面积的恢复是基于古地理图的绘制，即古地理图的时间精度决定了恢复全球海平面变化的精度。目前为止，多数古地理图的切片精度多在10 Ma左右，因此只能用于长周期全球海平面恢复。而且古地理图中的大陆海泛面积是根据保存的岩相确定的，而海侵时候的沉积地层很有可能会在海退时期被侵蚀掉，而且古老沉积地层会经历变质作用，这就导致越古老地层的海泛面积估算误差越大（Hallam,1984）。此外，古地理图的制作过程中是将时间切片内的海相沉积全都包括进去，这必然导致获得的海泛面积大于任意时间的海泛面积。因此该方法最终只能获得一条接近长周期全球海平面变化的曲线（Hallam,1992a）。2.3 洋盆动力学方法

【参考文献】：
期刊论文
[1]深时古气候对未来气候变化的启示[J]. 王成善,王天天,陈曦,高远,张来明.  地学前缘. 2017(01)
[2]Toward understanding Cretaceous climate—An updated review[J]. William W.HAY.  Science China（Earth Sciences）. 2017(01)
[3]从地层到地时[J]. 万晓樵,王成善,吴怀春,张世红.  地学前缘. 2014(02)
[4]“地时”（Earthtime）研究计划:“深时”（Deep Time）记录的定年精度与时间分辨率[J]. 吴怀春,王成善,张世红,杨天水,万晓樵.  现代地质. 2011(03)
[5]海平面及海平面变化综述[J]. 李祥辉,张洁.  岩相古地理. 1999(04)



本文编号：3478623